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2017년 5월 4일 목요일

초당 5조 프레임 - 세상에서 가장 빠른 카메라



(The world's fastest film camera can now record some five trillion frames per second. (Credit: Lund University))


 룬드 대학의 연구팀이 세계에서 가장 빠른 초고속 카메라를 개발했다고 발표했습니다. 이 카메라는 초당 5조 프레임 (five trillion frames per second)의 고속촬영이 가능한데, 물론 일반적인 용도의 카메라는 아니고 특수 목적의 연구를 위한 것입니다. 


 상당수의 화학 반응이나 물리 반응이 인간이 감지할 수 없는 짧은 시간에 일어납니다. 과학자들은 이 과정을 상세하게 연구하기 위해서 다양한 형태의 장치를 개발했습니다. 이 특수 카메라 역시 마찬가지지만, 그 원리는 일반적인 초고속 카메라와 다릅니다. 


 일반적인 카메라가 한 프레임에 사진 한 장을 담는 것과는 달리 이 카메라는 한 번의 관측으로 여러 장의 사진을 담을 수 있습니다. 이것이 가능한 이유는 서로 다른 파장의 레이저 빔이 피사체를 촬영하는데 사용되기 때문입니다. 이 데이터를 분석해서 초당 5조 프레임이라는 매우 짧은 시간 동안 일어나는 일을 기록하는데, 물론 몇 분씩 사진을 찍는 용도는 아니고 아주 찰나의 순간을 포착합니다. 


 상당수의 화학 반응이 피코초(picoseconds, 10의 -12승) 나 펨토초 (femtoseconds, 10의 -15승) 사이에 일어나기 때문에 이런 장비가 필요합니다. 펨토초 레이저에 대해서는 아래 글을 참조하면 좋을 것 같습니다. 




 룬드 대학의 연구팀이 개발한 초고속 카메라는 도쿄 대학에서 이전에 개발한 초고속 카메라와 원리적으로 동일하지만, 초당 4.4조 프레임에서 5조 프레임으로 속도를 높인 것이 차이입니다. 과연 기술적으로 얼마나 짧은 시간 동안 촬영이 가능해질지 궁금해지는 소식입니다. 




(동영상) 


 참고 


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